導航：安全管理網>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

青海湖北部沖積扇沉積特征、演化過程及控制因素

文檔作者：劉超1 姜在興1 陳驥2 文檔來源： 1.中國地質大學（北京）能源學院 2.中國石化勘探分公司勘探研究院		更新日期： 2026年05月27日	點擊數：
下載地址：點擊這里	文件大小： 1.66 MB 共9頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共9頁]

本文件共9頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：1.66 MB 共9頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

上一篇：頁巖氣壓裂施工砂堵原因分析及處理措施

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

第24卷第5期油氣地質與采收率Vol.24, No.5
2017年9月Petroleum Geology and Recovery Efficiency Sep.2017
—————————————
收稿日期：2017-06-02。
作者簡介：劉超（1992—），男，山東濱州人，在讀碩士研究生，從事沉積學理論方面的研究。聯系電話：18601312372，E-mail：liusu?
per@cugb.edu.cn。
基金項目：國家科技重大專項“陸相深水儲集體成因與地質評價新方法”（2017ZX05009-002）。
·油氣地質·
青海湖北部沖積扇沉積特征、演化過程及控制因素
劉超1，姜在興1，陳驥2
（1.中國地質大學（北京）能源學院，北京100083；2.中國石化勘探分公司勘探研究院，四川成都610041）
摘要：沖積扇是重要的油氣儲集體，具有內部結構復雜、非均質性強的特點。通過野外剖面實測、遙感影像分析等
方法，對位于青海湖北部的3個沖積扇（泉吉河扇、沙柳河扇和爛泥灣扇）進行沉積亞相的劃分和沉積微相的識別。
對于泉吉河扇和沙柳河扇，在扇根亞相中識別出辮狀河道、主水道和主水道間微相，在扇中亞相中識別出辮狀河
道、心灘、漫流微相和低粘度碎屑流沉積，在扇緣亞相中識別出漫流微相和泥灘微相。爛泥灣扇發育2期泥石流作
用和短暫的牽引流作用。根據沉積特征將沙柳河扇和泉吉河扇的沉積演化過程劃分為4個階段，分別為初次碎屑
流沉積及主水道發育階段、低粘度碎屑流沉積階段、廣泛的辮狀河道發育階段、河道遷移及三角洲發育階段。將爛
泥灣扇的沉積演化過程劃分為3個階段，分別為早期泥石流沉積階段、間歇期牽引流沉積階段和后期泥石流沉積階
段。研究結果表明，物源條件的差異是造成研究區3個現代沖積扇沉積特征差異的主要原因，氣候條件中的濕度和
風場對青海湖北部沖積扇的沉積也具有一定的控制作用。
關鍵詞：沖積扇沉積特征沉積演化過程物源氣候青海湖
中圖分類號：TE112.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-9603（2017）05-0001-09
Sedimentary characteristics，evolution and controlling factors
of the alluvial fans，the north of Qinghai Lake
Liu Chao1，Jiang Zaixing1，Chen Ji2
（1.College of Energy，China University of Geosciences（Beijing），Beijing City，100083，China；2.Exploration Research Institute，
SINOPEC Exploration Company，Chengdu City，Sichuan Province，610041，China）
Abstract：Alluvial fans，which are important reservoirs for hydrocarbon accumulation，are characterized by complex inter?
nal structures and strong heterogeneity. Three alluvial fans（Quanjihe Fan，Shaliuhe Fan，Lanniwan Fan）developed in the
north of Qinghai Lake were divided into several subfacies and several microfacies based on field surveys and analysis of re?
mote sensing images. For Quanjihe Fan and Shaliuhe Fan，braided channel，main channel and interchannels were identi?
fied at the fan roots；braided channel，channel bars，sheet flood and noncohesive debris flow were identified at the fan mid?
dle；sheetflood and mudflat were identified at the fan margin. Two periods of debris flow and one short period of traction
flow happened during the development of Lanniwan Fan. According to the sedimentary characteristics，the evolution pro?
cesses of Shaliuhe Fan and Quanjihe Fan can be divided into 4 stages：the initial debris flow deposition and the develop?
ment of main channel，noncohesive debris flow deposition，extensive development of braided channel and migration of chan?
nels and development of the delta. And the evolution processes of Lanniwan Fan can be divided into 3 stages：the early de?
bris flow deposition，the intermittent traction flow deposition and the late debris flow deposits. The results show that the dif?
ferences in provenance are the main causes for the differences in sedimentary characteristics for the 3 modern alluvial fans.
And climatic factors，including humidity and wind field，control fan deposition too.
Key words：alluvial fan；sedimentary characteristics；evolution processes；provenance；climate；Qinghai Lake
Drew最早提出用沖積扇來描述山口處的扇形沉積體［1］。沖積扇作為一種重要的油氣儲集體，在
·2· 油氣地質與采收率2017年9月
中國中、新生代含油氣盆地中廣泛分布，一直是中
國石油地質學者關注的熱點［2-8］。沖積扇作為山脈
地貌和沉積盆地的過渡相，具有重要的緩沖作用，
影響著下游沉積物的沉積特征，甚至是遠端沉積盆
地的形成［9］。綜合分析已有的大量研究成果認
為［9-10］，沖積扇作為“源”，可以為下游的河流、三角
洲等沉積體系提供物質基礎［10］，而對于物源對沖積
扇沉積的控制作用則少有研究。
對于現代沉積的研究是解決古沉積問題的基
礎［11］。沖積扇沉積的內部結構復雜，非均質性
強［12-16］，而針對現代沖積扇的研究卻較少，限制了人
們對沖積扇的認識［17］。青海湖是中國最大的內陸
高原微咸水湖泊，地廣人稀，人為改造和污染較少，
是研究現代沉積的良好場所。對青海湖北部的現
代沖積扇進行研究，可以將今論古，有助于完善沖
積扇沉積理論，啟發、深化對古代沖積扇沉積的研
究。
1 地質概況
青海湖位于青藏高原東北部，東經99°36′～
100°16′、北緯36°32′～37°15′之間。湖區面積為
4 264～4 473 km2，環湖周長約為360 km，呈長軸為
北北西向的近橢圓形展布（圖1）。
圖1 青海湖北部沖積扇區域構造位置
Fig.1 Regional structural location of the studied alluvial fans，north Qinghai Lake
研究區發育的沖積扇位于青海湖北岸、大通山
南側山口處，由西至東依次為泉吉河扇、沙柳河扇
和爛泥灣扇（圖1）。大通山隆起帶自北向南發育2
級夷平面及山麓剝蝕面，南部的山麓剝蝕面海拔為
3 500～3 600 m，臺地已被河流切割，發育“U”型河
谷和“谷中谷”，為沖積扇的發育提供了物質基
礎［18］。青海湖是典型的高寒干旱大陸性氣候，具有
年溫差大、降水量少、雨熱同季、干濕季分明的特
點［19］。剛察氣象站近50 a的氣象資料表明，湖區北
岸冬季平均氣溫為-11.5 ℃，夏季平均氣溫為10 ℃，
春、秋季氣溫約為0 ℃；年平均降水量為381 mm，且
主要集中于夏季，年平均蒸發量為1 454 mm。
2 沉積特征及對比
以沉積學理論為指導，通過野外沉積剖面實地
勘測的方法，包括測量和統計沉積層厚度、碎屑成
分粒度、碎屑顆粒組構、基質組成及含量等多項內
容，對沉積物的特征進行精細描述；運用遙感影像
和區域地理、地質資料，對沖積扇的地貌特征、發育
規模、展布范圍進行定量化地測量和統計，對物源
區的范圍、特征進行調研和分析，進而探究青海湖
北部沖積扇的沉積特征及演化過程。
根據地貌坡度將研究區發育的3個沖積扇劃分
出扇根、扇中和扇緣3個亞相。其中，扇根亞相的坡
度最大，扇中亞相次之，扇緣亞相的坡度最小［20］。
在各沉積亞相中進一步識別出沉積微相，并對其沉
積特征進行分析、對比。
2.1 沙柳河扇
根據遙感影像資料分析沙柳河扇平面和剖面
的形態特征。在平面上，沙柳河扇呈近對稱的扇
形，扇體半徑為16.5 km，弦長為22.3 km，弧長為
24.3 km，扇體頂角為79°，扇體面積約為230 km2。
在縱剖面上，扇根、扇中和扇緣亞相的坡度分別為
0.9°，0.5°和0.3°；在橫剖面上，扇體呈頂凸底平的透
鏡狀，中軸線附近的厚度較大，兩側的厚度較薄。
2.1.1 扇根亞相
沙柳河扇的扇根亞相主要發育辮狀河道、主水
第24卷第5期劉超等.青海湖北部沖積扇沉積特征、演化過程及控制因素·3·
道和主水道間微相（圖2）。其典型沉積剖面位于剛
察縣城西南約為2 km，剖面長度約為230 m，最大厚
度約為10 m，為當地人民采石開挖形成。
圖2 青海湖北部沙柳河扇扇根亞相沉積特征
Fig.2 Sedimentary characteristics of the root of Shaliuhe Fan，
north Qinghai Lake
辮狀河道微相扇根亞相的辮狀河道微相發
育于典型沉積剖面的頂部，上覆地表第四系黃土
（圖2），為沙柳河扇形成后期發育而成。其沉積厚
度約為2 m，主要由次圓狀的礫石組成，少見次棱角
狀礫石，分選一般，其中大礫石的礫徑可達10 cm，
小礫石的粒徑可達3 cm，有零星礫石的粒徑達20
cm（圖2a）。礫石之間的雜基主要為細砂，含量為
5%～20%，平均約為10%。礫石之間為緊密接觸，
呈順層狀或疊瓦狀排列，由剖面底部至頂部形成多
個正粒序結構，由礫徑約為10 cm的粗礫逐漸變為
細礫（圖2a）。礫石之間可見細礫—粗砂條帶和透
鏡體，內部發育平行層理。礫石多呈條狀和板狀，
長軸方向為347°～16°，多數為0°左右，最大扁平面
的傾向為28°～53°，傾角為22°～41°。礫石的產狀
指示北—北東向的水流方向，與山口的方向基本一
致，證明辮狀河道微相是由山口流出的河流沉積所
形成。
主水道及主水道間微相當事件性洪水攜帶
大量混雜的碎屑物質流出山口時，由于失去了山谷
的地形限制，水流迅速擴散，能量減弱，攜帶的混雜
物質迅速堆積下來。該事件性沉積發生時，由于水
流中碎屑物質含量高，水體呈碎屑流狀態整體推移
并沉積，此時不發育牽引流沉積。當該事件性沉積
結束后，后續水流中的碎屑物質減少，水流對先前
的沉積物進行沖刷，主水道逐漸形成，并將長期受
到沉積后期的徑流作用改造［21］。因此，主水道間微
相表現為碎屑流沉積，而主水道微相則為牽引流和
被牽引流改造的碎屑流沉積。
沙柳河扇扇根亞相的主水道微相發育于典型
沉積剖面的中、下部，位于辮狀河道微相之下；沉積
厚度為3～4 m，以厚層、不顯粒序或微顯粒序的疊
瓦狀礫石沉積為主（圖2b）。礫石均為次棱角狀，偶
見次圓狀；分選較差，較大礫石的粒徑約為30 cm，
小礫石的粒徑約為2 cm，多數礫石的粒徑為5～20
cm。礫石之間的雜基為細砂，含量為10%～35%，
平均約為25%，不含泥質。不同大小的礫石堆積在
一起，基本不顯粒序，有些位置隱約可見正粒序但
不明顯。礫石有條狀、板狀和塊狀，其中條狀礫石
的長軸方向為358°～15°，板狀礫石最大扁平面傾向
為355°～22°，傾角為32°～39°，礫石的產狀均指示
為山口方向，證明該主水道自山口流出，沿沖積扇
中軸方向延伸。在疊瓦狀礫石沉積中可見中—細
礫透鏡體，內部發育較明顯的正粒序，可見平行層
理。
主水道間微相表現為混雜的碎屑流沉積，代表
沖積扇形成時的事件性沉積，可以發育于主水道微
相下部，也可以與主水道微相發育于同一層位，位
于辮狀河道微相下部。主水道間微相發育于典型
沉積剖面的底部，出露最大厚度達3 m，未見其底
面。礫石均為次棱角狀，極少數為次圓狀，分選較
差，粒徑為3～30 cm；礫石之間的雜基為粉、細砂，
雜基含量較高，平均約為35%。礫石有條狀、板狀
和塊狀，且各種礫石混雜堆積，無粒序發育，多數礫
石呈直立狀鑲嵌于沉積層中（圖2b），表現為典型的
高粘度碎屑流特征。
2.1.2 扇中亞相
沙柳河扇的扇中亞相位于扇體的中部，其坡度
小于扇根亞相而大于扇緣亞相。在扇體表面第四
系黃土層之下廣泛發育辮狀河道微相。青藏鐵路
南側有多個小型剖面出露辮狀河道、心灘和漫流微
相，這些剖面主要為當地人民開挖引水溝渠而形
成；在青藏鐵路南側1 km、沖積扇中軸線位置有一
大型沉積剖面，出露碎屑流沉積（圖3）。
辮狀河道微相沙柳河扇的扇中亞相廣泛發
育辮狀河道微相，其沉積厚度不一（1～2 m）。與扇
根亞相的辮狀河道微相相比，扇中亞相辮狀河道微
相的礫石分選、磨圓變好，多數礫石呈次圓狀，礫徑
變小（圖3a），多為2～5 cm，少數可達10 cm 左右。
礫石之間的雜基主要為細砂，含量為10%～30%，平
均約為20%。其沉積物由底至頂呈明顯的正粒序，
·4· 油氣地質與采收率2017年9月
圖3 青海湖北部沙柳河扇扇中亞相沉積特征
Fig.3 SeSdhiamlieunhtearFyacnh，anroarcttherQisitnicgshaoifLthaekemiddle of
由底部的較大礫石逐漸變為細礫和中、粗砂（圖
3a）。礫石的疊瓦狀分布不明顯，板狀礫石多呈順層
排列，條狀礫石長軸方向分布不集中，為283°～87°，
表現為辮狀河道彎曲度增大、河道擺動頻繁的特
點。
心灘微相沙柳河扇扇中亞相心灘微相的粒
度明顯變細，砂質含量顯著增高，主要為細礫—砂
質沉積（圖3b），厚度約為0.4 m。心灘微相由直流
河道中螺旋形前進的對稱橫向雙環流體系形成，其
內部發育平行層理和低角度交錯層理（圖3b），指示
水流深度的差異性［20］。
心灘微相在沙柳河扇扇中亞相中十分發育，雖
然規模較小，厚度通常不超過0.5 m，剖面出露寬度
通常小于1.5 m，但分布較為廣泛，在多個沉積剖面
中均有出現。
漫流微相漫流微相在扇中亞相中發育廣
泛。與心灘微相類似，漫流微相以細礫和砂質沉積
為主（圖3c），厚度為0.6～1 m。與辮狀河道微相相
比，漫流微相的沉積物粒度明顯變細、分選變好。
與心灘微相相比，漫流微相的中、細砂含量增高，有
粉砂質出現，含量平均為10%。漫流微相橫向延伸
較遠，其內部發育平行層理、水平層理和交錯層理，
常見塊狀構造（圖3c），在某些部位發育小型沖刷—
充填構造。
低粘度碎屑流沉積扇中亞相低粘度碎屑流
沉積發育于典型沉積剖面的中、下部，其上發育辮
狀河道微相。低粘度碎屑流沉積以分選很差的混
雜沉積物為主（圖3d），礫徑大小差異懸殊（2～20
cm）。相對于扇根亞相的碎屑流沉積，低粘度碎屑
流沉積的礫石磨圓稍好，次圓狀礫石含量升高，但
分選仍很差；礫石之間的雜基為粉細砂，雜基含量
較辮狀河道微相明顯升高，沉積剖面不同部位的雜
基含量為20%～50%，平均約為35%。其沉積物不
具有明顯的粒序，但部分礫石呈疊瓦狀排列（圖
3d），傾向為2°～32°，傾角為18°～33°，表明相比于
扇根亞相的高粘度碎屑流沉積，扇中亞相出露的碎
屑流沉積粘度較低。
2.1.3 扇緣亞相
扇緣亞相是整個沖積扇沉積物最細的部分，其
地形較平緩，坡度最小，因此流體能量也最低。扇
緣亞相呈環帶狀圍繞在扇體前端［20］。沙柳河扇的
扇緣亞相發育漫流和泥灘微相。其中，漫流微相以
砂質沉積為主，主要發育于扇緣亞相內側，以中、細
砂為主，粗砂少見，偶見粉砂層，分選很好，發育低
角度交錯層理和平行層理；泥灘微相發育于扇緣亞
相外側，緊鄰青海湖一側，為灰黑色的淤泥，有機質
含量很高，有臭味。
2.2 泉吉河扇
根據遙感影像資料分析泉吉河扇平面和剖面
的形態特征。泉吉河扇位于沙柳河扇西側，在平面
上，其沖積扇形態完整，呈近對稱的扇形，但規模小
于沙柳河扇，扇體半徑為7.5 km，弦長為9.8 km，弧
長為10.3 km，扇體頂角為78°，面積約為42 km2；在
縱剖面上，扇根、扇中和扇緣亞相的坡度分別為
1.2°，0.7°和0.3°，比沙柳河扇稍大；在橫剖面上，扇
體呈不對稱底平頂凸透鏡狀，其中軸線和東側海拔
較高，西側海拔較低。
2.2.1 扇根亞相
泉吉河扇扇根亞相的典型沉積剖面位于泉吉
第24卷第5期劉超等.青海湖北部沖積扇沉積特征、演化過程及控制因素·5·
縣北側，出露辮狀河道微相和碎屑流沉積（圖4）。
圖4 青海湖北部泉吉河扇扇根亞相沉積特征
Fig.4 Sedimentary characteristics of the root of Quanjihe Fan，
north Qinghai Lake
辮狀河道微相辮狀河道微相發育于典型沉
積剖面頂部，厚度為0.6～1.5 m，由次棱角狀—次圓
狀礫石組成，分選較差，礫徑為2～30 cm，且礫徑為
20 cm左右的大礫石較為常見。礫石之間充填一些
小的細礫，砂質含量很低，約為5%～20%。辮狀河
道微相底部可見沖刷—充填構造（圖4a），發育正粒
序結構但不明顯。礫石之間可見砂質透鏡體（圖
4b），內部發育平行層理和低角度交錯層理。礫石
呈疊瓦狀或順層狀排列，長軸方向和傾向為317°～
12°，傾角約為22°。礫石產狀指示的水流方向與山
口方向相同。
碎屑流沉積扇根亞相的碎屑流沉積分為高
粘度和低粘度2種類型，2種碎屑流沉積之間呈侵蝕
接觸。扇根亞相的碎屑流沉積發育于辮狀河道微
相下部，與辮狀河道微相呈侵蝕接觸。碎屑流沉積
中的雜基含量明顯升高，約為20%～50%，其中粉砂
質的含量約為30%～60%；礫石的分選、磨圓均較
差，礫徑差異懸殊，無明顯沉積構造（圖4c，4d）。低
粘度碎屑流沉積中的板狀礫石順層排列或略呈疊
瓦狀排列（圖4c），傾向約為350°，高粘度碎屑流沉
積中的礫石呈豎直排列（圖4d）。
2.2.2 扇中亞相
泉吉河扇的扇中亞相主要發育辮狀河道微相，
沉積厚度為1.6～2 m。礫石呈次棱角狀—次圓狀，
分選一般，礫徑主要為2～10 cm，偶有礫徑大于10
cm的礫石。礫石之間充填細礫和粗砂，礫石呈疊瓦
狀排列，傾向約為350°，傾角為17°～22°，發育較明
顯的正粒序；可見細礫—粗砂條帶，內部發育平行
層理。
泉吉河扇扇中亞相的辮狀河道微相與扇根亞
相的辮狀河道微相相比，其礫石的分選和磨圓變
好，礫徑變小；但與沙柳河扇扇中亞相的辮狀河道
微相相比，泉吉河扇扇中亞相的辮狀河道微相的成
熟度更低，表現出近源沉積的特點。
2.3 爛泥灣扇
根據遙感影像資料分析爛泥灣扇平面和剖面
的形態特征。爛泥灣扇位于沙柳河扇東側，在平面
上呈不完整的狹窄扇形，扇緣亞相西側被現今的沙
柳河改造，扇體規模在研究區3個沖積扇中最小，扇
體半徑為6.5 km，弦長為5 km，弧長為6.2 km，頂角
為55°。扇根亞相的坡度為1.7°，扇中和扇緣亞相的
坡度均為1.2°，是3個沖積扇中坡度最大的。與沙
柳河扇和泉吉河扇不同，爛泥灣扇的河流現已干
涸，在遙感影像資料中可以識別出沿扇體中軸延伸
的干涸河道。
爛泥灣扇以泥石流沉積為主，泥質含量較高，
平均約為75%，砂質含量平均約為15%，礫石含量平
均約為10%。在沉積剖面上表現為典型的干旱地
區泥石流沉積特征，泥、砂質及礫石混雜堆積，無分
選，礫石呈棱角狀，無沉積構造，發育紅層（圖5a）、
碳酸鹽巖結核（圖5b）等干旱沉積環境標志。典型
沉積剖面上、下部的顏色略有差異（圖5c），下部磚
紅色泥石流沉積中含礫石，中、上部土黃色泥石流
沉積中富含礫石和泥礫，指示后期泥石流對先期沉
積物的改造作用。在典型沉積剖面中可以見到礫
石富集的沉積夾層，礫石呈疊瓦狀排列，發育正粒
序（圖5d），反映出泥石流活動停歇期的短暫牽引流
作用。
·6· 油氣地質與采收率2017年9月
圖5 青海湖北部爛泥灣扇沉積特征
Fig.5 Sedimentary characteristics of Lanniwan Fan，
north Qinghai Lake
3 沉積演化過程
3.1 沙柳河扇
沙柳河扇的沉積演化過程與泉吉河扇類似，因
此以沙柳河扇為例。根據沙柳河扇各沉積相帶的
沉積特征，可以將其沉積演化過程劃分為4個階段：
①初次碎屑流沉積及主水道發育階段（圖6a）。在
沖積扇形成初期，發生一次事件性的高粘度碎屑流
沉積。該階段沉積物中的礫石、砂質、水流混雜，整
體向外流動，地形稍寬緩即迅速沉積下來，因此分
布較為局限。沉積物供給量減少后，后期能量稍弱
的水流在先期形成的碎屑流沉積物上長期流動、沖
蝕，形成1～2條主水道，主水道主要以牽引流沉積
圖6 青海湖北部沙柳河扇沉積演化過程劃分示意
Fig.6 Evolution processes of Shaliuhe Fan，north Qinghai Lake
為主，混雜少量碎屑流沉積。②低粘度碎屑流沉積
階段（圖6b）。由于物源區最易被剝蝕的碎屑物質
大多已在第1階段被搬運形成初期碎屑流沉積，因
此該階段可能是由于氣候變化引起水量突然增大，
但碎屑物質含量并不高。水流沿主水道或直接漫
過之前的碎屑流沉積，沖蝕、搬運先期沉積物，在其
外側形成低粘度碎屑流沉積。③廣泛的辮狀河道
發育階段（圖6c）。碎屑流沉積為沖積扇的形成提
供了物質基礎。該階段隨著湖盆的可容納空間逐
漸減小，扇體長期受牽引水流改造，坡度逐漸變
緩。扇根亞相發育辮狀河道微相，扇中亞相發育大
量的辮狀河道和漫流微相，由于辮狀河道極易遷移
改道，因此分布于整個沖積扇，僅少量區域零星出
露碎屑流沉積；扇緣亞相發育漫流微相。在該階段
形成沖積扇體的完整形態。④河道遷移及三角洲
發育階段（圖6d）。該階段與前一階段相比氣候更
加干旱，沖積扇不再發育大量辮狀河道，沙柳河經
過幾次遷移，最終沿扇體東側邊緣匯入青海湖。現
今沙柳河三角洲區域的可容納空間相對較大，導致
現今沙柳河下游由辮狀河變為曲流河，并在入湖處
發育曲流河三角洲，形成沙柳河扇的現今形態。扇
體表面其他部位發育古辮狀河道和漫流微相，零星
區域出露最早期的碎屑流沉積。
3.2 爛泥灣扇
爛泥灣扇以明顯的2期泥石流沉積中夾短暫的
第24卷第5期劉超等.青海湖北部沖積扇沉積特征、演化過程及控制因素·7·
牽引流沉積為主要特征。2期泥石流沉積的顏色不
同，早期泥石流沉積呈磚紅色，中間夾雜棱角狀礫
石；晚期泥石流沉積呈土黃色，夾棱角狀礫石和深
色泥礫，反映出對先期泥石流沉積的沖蝕作用。在
2期泥石流作用的間歇期，爛泥灣扇的形態穩定，受
徑流作用控制在扇體表面發育大量細小的河道，故
在沉積層中形成薄層的牽引流沉積夾層。由于區
域氣候較為干旱，河道規模較小且分布不穩定，時
常干涸、改道，因此牽引流沉積發育規模較小、橫向
連續性較差。根據以上沉積特征，可以將爛泥灣扇
的沉積演化過程劃分為早期泥石流沉積、間歇期牽
引流沉積和后期泥石流沉積3個階段。
4 沉積控制因素
4.1 物源條件
青海湖北部3個沖積扇沉積特征的差異，與其
物源條件差異有關。物源條件包括物源區特征、母
巖巖性和搬運距離等［22-24］。河流的長度長、流域面
積大，則沖積扇物源區面積大、搬運距離長；河流
上、下游落差大，則對母巖的剝蝕能力強；而河流流
域內的基巖巖性則決定沖積扇沉積物的組成［25］。
4.1.1 沙柳河扇和泉吉河扇
沙柳河和泉吉河流域內的基巖巖性相同，但河
流長度、落差和流域面積不同。其上游均流經大通
山西段和中段的上三疊統和二疊系海相碎屑巖，隨
后流經形成于加里東晚期的花崗巖，在山口處流經
中、下三疊統海相碎屑巖［26］。泉吉河的落差為
1 108 m，長度為65 km，流域面積為567 km2；沙柳河
的落差為1 500 m，長度為105.8 km，流域面積為
1 442 km2［27］。因此，沙柳河扇和泉吉河扇的物源區
母巖巖性相同，但其物源區大小和搬運距離不同，
導致其沖積扇的沉積特征存在差異。
沙柳河扇和泉吉河扇的沉積物組成相同，但其
成熟度和發育規模不同。2個扇體均為砂、礫質沉
積，發育碎屑流沉積和辮狀河道微相，且沉積物中
不含泥質。由于山口外地形開闊，因此2個扇體的
形態相似，扇體頂角也基本一致；但由于沙柳河扇
的物源區更大、搬運距離更長，因此其扇體規模更
大，發育更為成熟，扇體半徑和面積分別是泉吉河
扇的2.2 和5.5 倍。此外，沙柳河扇與泉吉河扇相
比，坡度更緩，沉積物成熟度更高。
4.1.2 爛泥灣扇
與沙柳河和泉吉河相比，爛泥灣河流域內的基
巖巖性、河流長度、落差以及流域面積均存在差
異。爛泥灣河的上游流經二疊系和三疊系海相碎
屑巖以及加里東晚期花崗巖，而在山口處流經下志
留統海相陸源碎屑巖，以板巖、粘土質板巖為
主［26］。其河流落差為695 m，長度為27 km，流域面
積為154 km2；因此，爛泥灣扇與泉吉河扇、沙柳河扇
相比，其母巖巖性、物源區大小和搬運距離均存在
差異，主要表現為物源體系中母巖巖性對扇體沉積
特征的控制作用。
爛泥灣扇的沉積物組成、發育規模與泉吉河
扇、沙柳河扇均存在差異。其主要發育泥石流沉
積，泥質含量高達75%，牽引流沉積以薄層、夾層的
方式發育，且扇體頂角最小。由于爛泥灣扇的物源
區最小、搬運距離最短，因此其扇體規模最小、坡度
最陡、沉積物成熟度最差。
4.2 氣候條件
氣候是指一個地區常年時段大氣的一種狀態，
包括氣溫、降水、蒸發和風場等因素。在青海湖北
岸，氣候對沖積扇沉積的影響主要表現在濕度和風
場2個方面。
4.2.1 濕度
青海湖北側大通山區的降水量呈由北向南遞
減的趨勢，蒸發量則由北向南逐漸增大。在剛察縣
附近，年降水量為381 mm，其中冬季的平均降水量
為1 mm，夏季的平均降水量為84 mm，年蒸發量為
1 454 mm［28］，降水量和蒸發量決定研究區的濕度；因
此，山區的氣候比山前湖岸地區的氣候更為濕潤。
泉吉河和沙柳河的長度較長，其上游降水量較大，
而爛泥灣河上游的降水量較小；因此泉吉河和沙柳
河現今水量較為充沛，沖積扇發育規模較大，而爛
泥灣河已經干涸，沖積扇發育規模較小，且扇體沉
積中可見紅層、碳酸鹽巖結核等指示干旱沉積環境
的標志。由于湖泊的效應，青海湖流域較其他內陸
地區降水量豐富，在這樣的溫濕條件下，青海湖北
岸發育線葉蒿草草甸和喜濕的賴草草甸［29］。隨著
海拔的升高及與青海湖距離的增大，植被蓋度逐漸
增加并趨于穩定［30］；因此在泉吉河扇和沙柳河扇表
面廣泛發育辮狀河道，與河流水量充沛和河岸抗侵
蝕能力較弱有關。
4.2.2 風場
風場是一項重要的氣候指標，不僅反映大氣的
環流信息，也可以作為一種地質營力控制沉積過
程［31］，風場對沉積的控制作用正逐漸被地質學家們
所重視。在現代湖泊中，風場主要通過控制波浪來
影響湖緣各類沉積體系的發育特征。青海湖北岸
常年盛行北風，因此屬于背風側；由于背風側的波
·8· 油氣地質與采收率2017年9月
浪作用較弱，因此其沉積體系的發育規模較大，形
態通常較完整。
青海湖北岸的沖積扇在北風風場的控制作用
下，屬于背風側沉積體系；湖水對沖積扇的改造作
用主要通過湖平面的波動來實現，但其作用相對較
弱。泉吉河扇和沙柳河扇在與湖水接觸的扇緣亞
相均發育完整的扇形，不發育被波浪侵蝕改造的形
態，其沉積物為粉、細砂質和淤泥，不發育波浪成因
的各類壩體。
5 結論
青海湖北岸由西至東發育泉吉河扇、沙柳河扇
和爛泥灣扇3個沖積扇，其中沙柳河扇規模最大、泉
吉河扇次之、爛泥灣扇最小。沙柳河扇和泉吉河扇
的沉積特征相似，在扇根亞相發育辮狀河道、主水
道及主水道間微相，在扇中亞相發育辮狀水道、心
灘、漫流微相以及低粘度碎屑流沉積，在扇緣亞相
主要發育漫流和泥灘微相。爛泥灣扇以泥石流沉
積為主，發育2期泥石流作用以及短暫的牽引流作
用。
沙柳河扇和泉吉河扇以2期碎屑物質含量不同
的碎屑流沉積和后期廣泛發育的辮狀河道沉積為
主要特征，將其沉積演化過程劃分為4個階段，分別
為初次碎屑流沉積及主水道發育階段、低粘度碎屑
流沉積階段、廣泛的辮狀河道發育階段、河道遷移
及三角洲發育階段。爛泥灣扇的沉積演化過程可
以劃分為3個階段，分別為早期泥石流沉積階段、間
歇期牽引流沉積階段以及后期泥石流沉積階段。
物源條件的差異是造成沖積扇沉積特征差異
的主要原因。沙柳河扇和泉吉河扇的沉積物組成
均為砂、礫質沉積，但沙柳河扇的規模更大、發育更
成熟，其原因為沙柳河的物源區更大、搬運距離更
長，而爛泥灣扇發育高泥質含量的泥石流沉積，主
要是受物源區母巖巖性的控制。此外，氣候條件中
的濕度和風場也對研究區沖積扇的沉積具有一定
的控制作用。由于青海湖北岸盛行北風，因此沖積
扇發育于背風側，湖浪作用較弱，沖積扇與湖水接
觸的位置為粉、細砂和淤泥沉積，而不發育各類波
浪成因的壩體。
參考文獻：
［1］ Drew F.Alluvial and lacustrine deposits and glacial records of the
upper-Indus basin［J］.Quarterly Journal of the Geological Soci?
ety，1873，29：441-471.
［2］ 李軍亮，肖永軍，張俊鋒，等.柴東地區早中侏羅世沉積充填與
分布規律［J］.油氣地質與采收率，2016，23（5）：37-43.
Li Junliang，Xiao Yongjun，Zhang Junfeng，et al.Depositional fill?
ing and distribution rules of Early-Middle Jurassic in eastern Qa?
idam Basin［J］.Petroleum Geology and Recovery Efficiency，
2016，23（5）：37-43.
［3］ 張亞雄，董艷蕾，成克男，等.黃驊坳陷沙河街組一段碎屑巖沉
積特征及構造對沉積的控制作用［J］. 石油與天然氣地質，
2015，36（6）：975-984.
Zhang Yaxiong，Dong Yanlei，Cheng Kenan，et al.Depositional
characteristics and tectonic control on sedimentation of the 1st
Member of Shahejie Formation in Huanghua Depression，Bohai
Bay Basin［J］.Oil &amp;amp; Gas Geology，2015，36（6）：975-984.
［4］ 瞿雪姣，胡世萊，李繼強，等.扇三角洲前緣砂體內部結構控油
模式［J］.大慶石油地質與開發，2017，36（1）：10-16.
Qu Xuejiao，Hu Shilai，Li Jiqiang，et al.Oil controlled mode by
the internal architectures of fan delta front sandbodies［J］.Petro?
leum Geology &amp;amp; Oilfield Development in Daqing，2017，36（1）：
10-16.
［5］ 張紀易.粗碎屑洪積扇的某些沉積特征和微相劃分［J］.沉積學
報，1985，3（3）：75-85.
Zhang Jiyi.Some depositional characteristics and microfacies sub?
division of coarse clastic alluvial fans［J］.Acta Sedimentologica
Sinica，1985，3（3）：75-85.
［6］ 馬明，陳國俊，李超，等.荔灣凹陷恩平組水道—濁積扇體系沉
積演化［J］.特種油氣藏，2016，23（3）：40-43.
Ma Ming，Chen Guojun，Li Chao，et al.Sedimentary evolution of
channel-turbidite fan system of Enping Formation in Liwan De?
pression［J］.Special Oil &amp;amp; Gas Reservoirs，2016，23（3）：40-43.
［7］ 單新，于興河，李勝利，等.準南水磨溝侏羅系喀拉扎組沖積扇
沉積模式［J］.中國礦業大學學報，2014，43（2）：262-270.
Shan Xin，Yu Xinghe，Li Shengli，et al.The depositional character?
istics and model of Kalazha formation in Shuimogou profile，Jung?
gar basin［J］.Journal of China University of Mining &amp;amp; Technology，
2014，43（2）：262-270.
［8］ 吳因業，馮榮昌，岳婷，等.浙江中西部永康盆地及金衢盆地白
堊系沖積扇特征［J］.古地理學報，2015，17（2）：160-171.
Wu Yinye，Feng Rongchang，Yue Ting，et al.Characteristics of
the Cretaceous alluvial fans in Yongkang and Jinqu Basins，cen?
tral and western Zhejiang Province［J］.Journal of Palaeogeogra?
phy，2015，17（2）：160-171.
［9］ Harvey A M，Mather A E，Stokes M.Alluvial fans：geomorphology，
sedimentology，dynamics［J］.Royal Geological Society，2006，38
（2）：225-226.
［10］ Spalletti L A，Piñol F C.From alluvial fan to playa：An upper Ju?
rassic ephemeral fluvial system，Neuquén Basin，Argentina［J］.
Gondwana Research，2005，8（3）：363-383.
［11］ 任明達，王乃樑.現代沉積環境概論［M］.北京：科學出版社，
1985：1-7.
Ren Mingda，Wang Nailiang.Introduction of modern sedimentary
environment［M］.Beijing：Science Press，1985：1-7.
［12］ Wells S G，Harvey A M.Sedimentologic and geomorphic variations
in storm generated alluvial fans，Howgill Fells，northwest England
第24卷第5期劉超等.青海湖北部沖積扇沉積特征、演化過程及控制因素·9·
［J］.Geological Society of America Bulletin，1987，98（2）：182-
198.
［13］ Silva P G，Harvey A M，Zazo C，et al.Geomorphology，depositional
style and morphometric relationships of Quaternary alluvial fans
in the Guadalentin depression（Murcia，southeast Spain）［J］.
Zeitschrift fur Geomorphologie，1992，36（3）：325-341.
［14］ 郭建華，朱美衡，楊申谷，等.遼河盆地曙一區館陶組濕地沖積
扇沉積［J］.沉積學報，2003，21（3）：367-372.
Guo Jianhua，Zhu Meiheng，Yang Shengu，et al.Wet alluvial fan
sedimentary in the Guantao Formation of Shuyi Area［J］.Acta Sed?
imentologica Sinica，2003，21（3）：367-372.
［15］ 束寧凱，汪新文.砂礫巖儲層期次劃分及連通模式——以東辛
油田永1斷塊砂礫巖油藏為例［J］.油氣地質與采收率，2016，
23（4）：59-63.
Shu Ningkai，Wang Xinwen.Sedimentary sequence classification
and connectivity pattern of conglomerate reservoir：A case study
of Yong1 conglomerate reservoir in Dongxing oilfield［J］.Petro?
leum Geology and Recovery Efficiency，2016，23（4）：59-63.
［16］ 印森林，吳勝和，胡張明，等.正牽引構造對沖積扇儲層內部構
型的控制作用［J］.石油實驗地質，2016，38（6）：811-820.
Yin Senlin，Wu Shenghe，Hu Zhangming，et al.Controlling effect
of normal drag structure on the internal reservoir architecture in
an alluvial fan［J］.Petroleum Geology &amp;amp; Experiment，2016，38
（6）：811-820.
［17］ Blair T C.Sedimentology and progressive tectonic unconformities
of the sheetflood-dominated Hell’s Gate alluvial fan，Death Val?
ley，California［J］.Sedimentary Geology，2000，132（3）：233-262.
［18］ 邊千韜，劉嘉麒，羅小全，等.青海湖的地質構造背景及形成演
化［J］.地震地質，2000，22（1）：20-26.
Bian Qiantao，Liu Jiaqi，Luo Xiaoquan，et al.Geotectonic setting，
formation and evolution of the Qinghai Lake［J］.Seismology and
Geology，2000，22（1）：20-26.
［19］ 李鳳霞，伏洋，楊瓊，等.環青海湖地區氣候變化及其環境效應
［J］.資源科學，2008，30（3）：348-353.
Li Fengxia，Fu Yang，Yang Qiong，et al.Climate change and its en?
vironmental effects in the surrounding area of Qinghai Lake［J］.
Resources Science，2008，30（3）：348-353.
［20］ 姜在興.沉積學［M］.北京：石油工業出版社，2010：130-137.
Jiang Zaixing.Sedimentology ［M］.Beijing：Petroleum Industry
Press，2010：130-137.
［21］ Walker R G.Deep-water sandstone facies and ancient submarine
fans：models for exploration for stratigraphic traps［J］.AAPG Bul?
letin，1978，62（5）：932-966.
［22］ Cardona J P M，Gutiérrez Mas J M，Bellón A S，et al.Surface tex?
tures of heavy-mineral grains：A new contribution to provenance
studies［J］.Sedimentary Geology，2005，174（3/4）：223-235.
［23］ 趙紅格，劉池洋. 物源分析方法及研究進展［J］. 沉積學報，
2003，21（3）：409-415.
Zhao Hongge，Liu Chiyang.Approaches and prospects of prove?
nance analysis［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2003，21（3）：
409-415.
［24］ 魏然，李紅陽，于斌，等.沉積盆地物源體系分析方法及研究進
展［J］.巖性油氣藏，2013，25（3）：53-57.
Wei Ran，Li Hongyang，Yu Bin，et al.Approaches and prospects
of provenance system analysis in sedimentary basins［J］.Litholog?
ic Reservoirs，2013，25（3）：53-57.
［25］ 王琳，張善文，劉雅利，等.車鎮凹陷北帶沙三段下亞段有利儲
層形成機制與分布規律［J］.油氣地質與采收率，2016，23（6）：
34-40.
Wang Lin，Zhang Shanwen，Liu Yali，et al.Formation mechanism
and distribution laws of favorable reservoir in lower Es3 in the
north zone of Chezhen sag［J］.Petroleum Geology and Recovery
Efficiency，2016，23（6）：34-40.
［26］ 青海省地質礦產局.青海省區域地質志［M］.北京：地質出版
社，1991：1-379.
Bureau of Geology and Mineral Resources of Qinghai Province.
Regional geology of Qinghai province［M］.Beijing：Geological
Publishing House，1991：1-379.
［27］ 李岳坦，李小雁，崔步禮，等.青海湖流域50年來（1956-2007
年）河川徑流量變化趨勢——以布哈河和沙柳河為例［J］.湖泊
科學，2010，22（5）：757-766.
Li Yuetan，Li Xiaoyan，Cui Buli，et al.Trend of streamflow in
Lake Qinghai basin during the past 50 years（1956-2007）-Take
Buha River and Shaliu River for examples［J］.Journal of Lake Sci?
ences，2010，22（5）：757-766.
［28］ 陳驥.青海湖現代沉積體系研究［D］.北京：中國地質大學（北
京），2016.
Chen Ji.The study on modern sedimentary system in the Qinghai
Lake［D］.Beijing：China University of Geosciences（Beijing），
2016.
［29］ 中國科學院蘭州分院.青海湖近代環境的演化和預測［M］.北
京：科學出版社，1994：69-149.
Lanzhou Branch of Chinese Academy of Sciences.Evolution of re?
cent environment in Qinghai lake and its prediction［M］.Beijing：
Science Press，1994：69-149.
［30］ 李成秀，李小雁，楊太保，等.青海湖流域沙柳河草甸群落結構
與數量特征［J］.干旱區研究，2013，30（6）：1 028-1 035.
Li Chengxiu，Li Xiaoyan，Yang Taibao，et al.Structure and spe?
cies diversity of meadow community along the Shaliu River in the
Qinghai Lake Basin［J］.Arid Zone Research，2013，30（6）：1 028-
1 035.
［31］ 王俊輝.東營凹陷始新統風場—物源—盆地系統沉積動力學
研究［D］.北京：中國地質大學（北京），2016.
Wang Junhui.Sedimentary dynamics of a wind-source-basin sys?
tem in the Eocene，Dongying depression［D］.Beijing：China Uni?
versity of Geosciences（Beijing），2016.
編輯鄒瀲滟

網友評論 more

化工安全論文最新內容

05-27